О диалектике развития техники и технологии

Линейное взаимодействие между инструментом и предметом обработки выражается в том, что технологический результат процесса определяется действием рабочей линии инструмента (рис. 6). Технологически эффективными являются все точки рабочей линии инструмента а, b, с, последовательно взаимодействующие уже не со всеми точками обрабатываемой поверхности, а лишь с точками, лежащими на траекториях соответствующих рабочих точек а₁, ..., а_n; b₁, ..., b_n; c₁, ..., c_n. Общим геометрическим элементом инструмента и предмета обработки является линия — геометрическая образующая обрабатываемой поверхности.

Примерами процессов второго класса могут служить точение фасонным резцом, обработка шлицев протяжкой, волочение проволоки, печатание на ротационных машинах, контроль размеров поверхности с помощью линейного лекала, контроль диаметров отверстий калибрами-пробками, окрашивание поверхностей валиком и др.

Рис. 6. Схема технологического процесса второго класса: 1 - предмет обработки; 2 - инструмент; А — траектория движения одной точки рабочей линии инструмента относительно предмета обработки; l — рабочая линия инструмента; а, b, с — точки рабочей линии инструмента; а₁, ..., а_n; b₁, ..., b_n; c₁, ..., c_n; - последовательные положения соответствующих точек рабочей линии инструмента

Поверхностное взаимодействие между инструментом и предметом обработки выражается в том, что результат технологического процесса определяется непосредственным воздействием всей рабочей поверхности инструмента (рис. 7).

Рис. 7. Схема технологического процесса третьего класса:
1 — предмет обработки; 2 — инструмент; А — траектория движения одной точки рабочей поверхности инструмента относительно предмета обработки; а, b, с,..., n — точки рабочей поверхности инструмента; а', b', с',..., n' — точки поверхности предмета обработки; F — рабочая поверхность инструмента

Технологически эффективными являются все точки рабочей поверхности инструмента а, b, ..., n,
взаимодействующие только с соответствующими им точками предмета обработки. Общим геометрическим элементом инструмента и предмета обработки является поверхность. Примерами процессов третьего класса могут служить объемная штамповка, чеканка металлов, изготовление деталей из пластмасс и металлических порошков методом прессования, контроль формы поверхности деталей объемными калибрами, печатание с типографских матриц методом оттиска и т. п.

Рис. 8. Схема технологического процесса четвертого класса: 1 — предмет обработки; W - обрабатывающая среда; А, В, С — любые точки рабочего объема, α, λ, α', λ'— точки предмета обработки

Объемное взаимодействие между инструментом (обрабатывающей средой) и предметом обработки выражается в том, что результат технологического процесса определяется действием всего объема обрабатывающей среды на предмет обработки (рис. 8). Технологически эффективными и равноценными являются все точки, заключенные в данном объеме обрабатывающей среды. Любая точка рабочего пространства А, В, С способна воздействовать на любую точку предмета обработки α, λ, α', λ'. Примерами процессов четвертого класса могут служить окрашивание погружением в ванну, пропитка, сушка предметов, различные виды химической обработки (травление, никелирование, хромирование), термическая обработка (нагрев в печах ТВЧ, охлаждение в ваннах). Из небольшого числа формообразовательных процессов можно назвать, например, изготовление дроби из расплава капельным методом, выращивание искусственных кристаллов из растворов.

Здесь следует подчеркнуть, что характер взаимодействия между инструментом и предметом обработки не является абсолютным свойством самого инструмента, а представляет собой его относительную характеристику. Поэтому инструменты, рассматриваемые изолированно от обрабатываемого предмета, в общем случае не определяют вид технологического процесса. Например, при изготовлении заклепки на холодновысадочном автомате пуансон, образующий головку заклепки, будет инструментом, действующим поверхностью, а сам технологический процесс высадки будет относиться к третьему классу. При клепке же какой-либо пространственной конструкции (например, крыла самолета) тот же инструмент (боек клепального молотка) будет являться инструментом, действующим точкой, а процесс клепки будет относиться к процессу первого класса, так как результат технологического процесса (получение крыла самолета) будет определяться последовательным взаимодействием инструмента со всеми требуемыми точками поверхности предмета обработки. Ясное понимание этого положения поможет избежать многих заблуждений при анализе эффективности технологических процессов с точки зрения возможности их автоматизации.